金属晶体堆积模型及计算公式PPT精品文档

1、1第二课时第二课时2回顾练习回顾练习下列物质中含有金属键的是下列物质中含有金属键的是 ( )( )A A、金属铝、金属铝 B B、合金、合金C C、NaOH DNaOH D、NHNH4 4ClClABAB3 一、金属晶体的原子堆积模型一、金属晶体的原子堆积模型 由于金属键没有方向性，每个金属由于金属键没有方向性，每个金属原子中的电子分布基本是球对称的，所原子中的电子分布基本是球对称的，所以可以把金属晶体看成是由直径相等的以可以把金属晶体看成是由直径相等的圆球的三维空间堆积而成的。圆球的三维空间堆积而成的。1、理论基础、理论基础42、二维堆积、二维堆积I I 型型II II 型型行列对齐四球一行

2、列对齐四球一空空 非最紧密排列非最紧密排列行列相错三球一行列相错三球一空最紧密排列空最紧密排列密置层密置层非密置层非密置层53、三维堆积、三维堆积密置层密置层非密置层非密置层6（1 1）. .简单立方堆积：简单立方堆积：4、金属晶体基本构型、金属晶体基本构型 非最紧密堆积，非最紧密堆积，每个晶胞含每个晶胞含 个原子个原子,配位数是配位数是 个个.只有金属（只有金属（PoPo）采取这种堆积方式）采取这种堆积方式617空间利用率的计算空间利用率的计算(1)简单立方：在立方体顶点的微简单立方：在立方体顶点的微粒为粒为8个晶胞共享，个晶胞共享，空间利用率：空间利用率：(2r)(2r)3 34r4r3

3、3/3/3= 52.36%= 52.36%微粒数为：微粒数为：81/8 = 18（2 2）钾型）钾型-体心立方堆积体心立方堆积：9 这种堆积晶胞是一个体心立方，每个晶胞含这种堆积晶胞是一个体心立方，每个晶胞含 个原子，属于非密置层堆积，配位数个原子，属于非密置层堆积，配位数为为 ，许多金属（如许多金属（如NaNa、K K、FeFe等）等）采取这种采取这种堆积方式。堆积方式。123456788210（2）体心立方：在立方体顶）体心立方：在立方体顶点的微粒为点的微粒为8个晶胞共享，处个晶胞共享，处于体心的金属原子全部属于于体心的金属原子全部属于该晶胞。该晶胞。微粒数为：微粒数为：81/8 + 1

4、= 2空间利用率的计算空间利用率的计算11金属晶体的两种最密堆积方式金属晶体的两种最密堆积方式镁型和铜型镁型和铜型（3 3）镁型和铜型）镁型和铜型镁型镁型铜型铜型12123456123456镁型镁型123456123456123456铜型铜型12345613 下图是镁型紧密堆积的前视图下图是镁型紧密堆积的前视图ABABA12345614123456此种立方紧密堆积的前视图此种立方紧密堆积的前视图ABCAABC 第四层再排第四层再排 A，于是形，于是形成成 ABC ABC 三层一个周三层一个周期。期。 得到面心立方堆积。得到面心立方堆积。 配位数配位数 12 。( 同层同层 6， 上下层各上下层

5、各 3 ) 下图是铜型型紧密堆积的前视图下图是铜型型紧密堆积的前视图ACBACBA15镁型（六方紧密堆积）镁型（六方紧密堆积）123456789101112 这种堆积晶胞属于最密置层堆集，配位数这种堆积晶胞属于最密置层堆集，配位数为为 ，许多金属（如许多金属（如MgMg、ZnZn、TiTi等）等）采取这采取这种堆积方式。种堆积方式。12161200平行六面体平行六面体每个晶胞含每个晶胞含 个原子个原子217六方最密堆积的空间利用率计算六方最密堆积的空间利用率计算 解：解：18在六方堆积中取出六方晶胞，平行六面体的底是在六方堆积中取出六方晶胞，平行六面体的底是平行四边形，各边长平行四边形，各边长

6、a=2r，则平行四边形的面积：，则平行四边形的面积： 平行六面体的高：平行六面体的高：aaah3623622的四面体高边长为60sin2aS=223a=1933228236223raaaV晶胞)2(3423个球晶胞中有球rV%05.74%100 晶胞球VV2012铜型（面心立方紧密堆积）铜型（面心立方紧密堆积）1234567891011 这种堆积晶胞属于最密置层堆集，配位数这种堆积晶胞属于最密置层堆集，配位数为为 ，许多金属（如许多金属（如CuCu、AgAg、AuAu等）等）采取这采取这种堆积方式。种堆积方式。1221铜型铜型2223242512345626BCAAABC27（3）面心立方：在

7、立方体顶点的微粒为）面心立方：在立方体顶点的微粒为8个晶胞共有，在面心的为个晶胞共有，在面心的为2个晶胞共有。个晶胞共有。微粒数为：微粒数为：81/8 + 61/2 = 4 空间利用率：空间利用率：(2(21.414r)1.414r)3 34 44r4r3 3/3/3= 74.05%= 74.05%28堆积方式堆积方式 晶胞类型晶胞类型空间利空间利用率用率配位数配位数实例实例面心立方面心立方最密堆积最密堆积堆积方式及性质小结堆积方式及性质小结简单立简单立方堆积方堆积体心立方体心立方堆积堆积六方最六方最密堆积密堆积面心立方面心立方六方六方体心立方体心立方简单立方简单立方74%74%68%52121286Cu、Ag、AuMg、Zn、TiNa、K、FePo29 已知金属铜为面心立方晶体，如图所示，铜的已知金属铜为面心立方晶体，如图所示，铜的相对原子质量为相对原子质量为63.54，密度为，密度为8.936